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摘要:【背景】糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)3基因家族成员主要编码胞外β-葡萄糖苷酶，是纤维素降解中的关键酶。【目的】鉴定棘孢木霉GH3基因家族成员，探究其在纤维素降解过程中转录水平的表达模式。【方法】通过生物信息学方法对棘孢木霉GH3基因家族成员进行鉴定，对其基因结构、系统进化、蛋白理化性质、亚细胞定位及蛋白质三级结构进行分析，并采用荧光定量PCR技术对纤维素诱导下转录水平的表达模式进行综合分析。【结果】棘孢木霉基因组共鉴定到16个GH3基因家族成员，含有1-8个外显子，编码蛋白质长度为533-934个氨基酸，分子量为57.82-101.91kDa，大多数为胞外蛋白。系统发育表明，该基因家族成员可分为4组，与里氏木霉的相似性较高。基因表达模式分析表明，纤维素诱导下，16个GH3基因均有表达，但不同成员在转录水平的表达存在差异。其中，1个基因呈组成型表达，2个基因表达下调，13个基因表达上调。棘孢木霉的胞外β-葡萄糖苷酶活力在纤维素诱导下明显提升，与GH3基因家族成员在转录水平的整体表达模式相一致。【结论】棘孢木霉基因组共包含16个GH3基因家族成员，而且多为亲水性稳定蛋白质，有良好的商业开发潜力；绝大部分GH3基因家族成员的转录量在纤维素诱导下呈上调，与胞外β-葡萄糖苷酶活性变化相一致，说明其在纤维素降解中发挥重要作用，这为天然木质纤维原料的资源化利用和纤维素降解工程菌的构建提供了重要的理论依据。

摘要:【背景】垫状点地梅作为青藏高原最具代表性的垫状植物，其叶际和内生微生物对适应极端环境有重要意义，同时也是一种独特的资源。【目的】探究垫状点地梅叶际和叶内可培养微生物多样性，以及不同生存状态个体之间的微生物差异。【方法】采用纯培养方法分离和纯化3个不同地区垫状点地梅叶际和叶内的细菌、酵母菌和丝状真菌，并用16S rRNA基因和ITS区域序列进行分析鉴定。【结果】最终得到叶际微生物350株，鉴定为22属49种，优势种为Penicillium sajarovii；内生微生物274株，鉴定为19属45种，优势种为Bacillus mycoides；两者的优势属均为Penicillium。垫状点地梅叶际和叶内之间及不同生存状态个体之间微生物的α多样性大多无显著差异，各群落间的成员也有重叠，但物种组成存在显著的空间异质性。【结论】垫状点地梅叶际和叶内有着丰富的可培养微生物资源，来源于不同生存状态的个体或不同部位的微生物物种组成差别较大，微生物对不同环境的选择偏好形成了不同的群落模式。但这些不同来源的微生物群落之间同样存在高比例的共有菌株，这些共有菌株的异养方式和生态位并不固定，可兼共生和腐生生存，生存空间也无明确的界限。纯化的菌株可为日后功能菌株的开发利用提供材料。

摘要:【背景】甘肃白银铜矿作为西部地区的重要矿区，探究其细菌和古菌多样性及坡度分布特征对明确矿区微生物多样性分布具有关键意义。【目的】通过分析白银铜矿矿坑不同坡度的土壤细菌群落多样性和古菌群落多样性，探究不同坡度土壤样品细菌及古菌多样性与理化性质之间的关系。【方法】以不同坡度的白银铜矿土样为材料，采用Illumina HiSeq测序技术，分析样品的细菌多样性和古菌多样性。【结果】α和β多样性分析表明，ACE、Chao1、Shannon和Simpson等多样性指数在样品间存在显著差异。白银铜矿矿坑土壤的细菌排名前十的纲是Gammaproteobacteria、Oxyphotobacteria、Alphaproteobacteria、Bacteroidia、Actinobacteria、Clostridia、Nitrospira、Bacilli、Mollicutes和Acidimicrobiia，相对丰度最高的是Gammaproteobacteria。在纲水平上，白银铜矿的古菌由Thermoplasmata、Nitrososphaeria、Methanomicrobia、Halobacteria、Methanobacteria、Group_1.1c和Bathyarchaeia组成，相对丰度最高的是Thermoplasmata。冗余分析(redundancy analysis,RDA)得出，pH和速效磷是影响土壤多样性的最重要因素。【结论】白银铜矿为强酸性铜矿，其土壤铜离子含量最高。从坡顶到坡底，pH呈现先降低再升高的趋势(2.18-4.75)，铜离子(20-150mg/kg)和总铁(2.5-50mg/kg)呈现先升高后降低的趋势，铵态氮(3.61-44.90mg/kg)、速效磷(0-56.79mg/kg)和速效钾(9.07-35.65mg/kg)含量低且呈现波动趋势，硫化物(1mg/kg)无明显变化。白银铜矿矿坑土壤细菌相对丰度最高的属为Acidithiobacillus，古菌相对丰度较高的属为uncultured_bacterium_f_Ferroplasmaceae和uncultured_bacterium_f_Nitrososphaeraceae。其中，细菌多样性受到pH驱动，古菌多样性受到速效磷的驱动。本研究有助于我们进一步了解白银铜矿土壤微生物群落的变化。

摘要:【背景】植物叶际(phyllosphere)定殖着丰富多样的微生物，叶际微生物通过发挥特定功能在逆境下生存，影响寄主植物的生理生态特性并受环境异质性的影响。【目的】植物叶际微生物群落是动态的，认识季节更替对植物叶际微生物群落结构的影响，对于加深对植物-微生物-环境相互作用的理解具有积极意义。【方法】以鄂尔多斯荒漠草原泌盐盐生植物长叶红砂为研究对象，分别测定春季、秋季植物叶片表面理化特性，并结合叶际细菌、真菌高通量测序结果进行综合分析。【结果】长叶红砂冠下土壤含水率、pH、电导率等指标在季节更替下存在显著差异，叶片表面Na⁺、K⁺和电导率值存在显著差异；进一步分析发现，叶际细菌分类操作单元(operational taxonomic unit,OTU)、Shannon、Chao1和Ace(abundance-based coverage estimator)指数与土壤和叶片表面盐分含量呈正相关；春季叶际蓝细菌门和拟杆菌门保持了较高的相对丰度，而秋季叶际变形菌门、放线菌门、子囊菌门的相对丰度则高于春季；其中，叶际Bradyrhizobium、Novosphingobium和Edaphobaculum菌属与叶片表面盐分存在显著正相关，Modestobacter、Adhaeribacter、Bacillus等菌属则与叶片表面盐分存在负相关。【结论】季节更替引发的长叶红砂冠下土壤水盐异步变化，增加了长叶红砂叶片表面盐分的积累，进一步影响了叶际微生物多样性和群落组成。本结果揭示了长叶红砂叶际细菌和真菌群落对季节变化的响应特征，为进一步阐明逆境下植物叶际微生物群落的组装策略提供理论参考。

摘要:【背景】不同地区虫草物种多样性的调查是虫草相关研究的热点之一，虫草真菌区系研究是真菌资源研究的重要内容。【目的】了解云南省昆明市西山森林公园天然虫生真菌及其内生真菌的多样性，增加对虫草真菌区系的认识。【方法】对该地区通过资源调查并采用组织分离法对采集的虫草样本进行虫生真菌及其内生真菌的分离，利用形态特征观察及ITS联合nrSSU、nrLSU、translation elongation factor-1α(tef-1α)、rpb1、rpb2多基因测序进行虫生真菌物种鉴定及多样性分析。【结果】共采集45份云南省昆明市西山森林公园天然虫草样本，鉴定结果表明隶属于2科5属12种，包括虫草科(Cordycipitaceae)的鳞翅虫草属(Samsoniella)(2种，含疑似新种1个)、虫草属(Cordyceps)(4种)和白僵菌属(Beauveria)(4种)，以及线虫草科(Ophiocordycipitaceae)的紫枝孢属(Purpureocillium)(1种)和弯颈霉属(Tolypocladium)(1种，为疑似新种)，优势属为虫草属(Cordyceps)，优势种为环链虫草(Cordyceps cateniannulata)(生态优势度=0.241380)。同时，从采集的虫草样本中分离鉴定得到67株隶属于13科14属的内生真菌，其中，木霉属(Trichoderma)(28%)和镰刀菌属(Fusarium)(19%)为此次分离鉴定得到的优势菌属。【结论】本研究补充了西山森林公园虫草生物多样性资源数据库，有利于云南虫草生物多样性资源的保护和利用，同时对虫草真菌区系的系统研究也加深了我们对虫草真菌区系的认识。

摘要:【背景】十溴联苯醚(decabromodiphenyl ether，BDE-209)是应用最广泛的溴代阻燃剂之一，其持久性毒性给生态环境和生物体带来了严重危害。【目的】分离出一株能有效降解BDE-209的好氧细菌并研究其降解特性及机理，以探究BDE-209的微生物降解规律。【方法】以BDE-209为唯一碳源，通过富集、分离和纯化，从活性污泥中筛选出BDE-209好氧降解细菌。采用高效液相色谱(high-performance liquid chromatography,HPLC)和液相色谱-质谱联用仪(liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS)分别检测BDE-209的浓度和中间产物。【结果】筛选得到一株BDE-209好氧降解细菌F，经鉴定初步判定为硝基还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)。在30℃、pH7.0、接种量为10%(体积分数)、葡萄糖浓度为250mg/L的优化降解条件下，对初始浓度为10mg/L的BDE-209的降解率可达76.2%。低浓度的Cd²⁺(≤5mg/L)未对BDE-209的微生物降解和菌体生长产生显著影响，而高浓度的Cd²⁺(≥15mg/L)对BDE-209的微生物降解和菌体生长则产生显著影响。BDE-209对细胞表面疏水性(cell surface hydrophobicity，CSH)具有一定的影响。BDE-209的微生物降解机理主要包括脱溴、羟基化、二苯醚键断裂和开环等过程。【结论】菌株F对BDE-209具有很好的降解能力，研究结果对BDE-209的好氧微生物降解及BDE-209污染环境的生物修复具有较好的科学意义。

摘要:【背景】某些假交替单胞菌可分泌几丁质酶，在降解利用几丁质为水产动物提供营养、免疫、抗病等方面有着重要潜力。【目的】克隆杀鱼假交替单胞菌(Pseudoalteromonas piscicida)C923的一个几丁质酶基因，实现其在大肠杆菌中的异源表达，并对重组几丁质酶的酶学性质进行研究。【方法】从菌株C923测序的基因组中注释到一个几丁质酶家族基因PpchiC，设计引物克隆该基因后进行生物信息学分析；构建载体进行异源表达并从温度、时间与诱导剂浓度进行表达优化；对表达蛋白进行最适温度与pH等酶学性质研究，同时比较了重组菌破碎后上清与沉淀及纯化的酶蛋白对几丁质的降解效应。【结果】基因PpchiC长1350bp，编码450个氨基酸，PpchiC蛋白理论分子量为48.76kDa，等电点为4.78，不稳定系数为29.08。结构域分析发现该蛋白含有一个类型Ⅲ几丁质结合域和一个糖苷水解酶18家族(glycosyl hydrolase 18,GH18)的催化域；PpchiC蛋白含有GH18家族几丁质酶的保守催化基序DxxDxDxE、YxR和[E/D]xx[V/I]。16℃、0.25mmol/L IPTG、诱导12h为其最优化表达条件，PpchiC在50℃、pH8.0时表现出最大酶活性；以胶体几丁质为底物时，PpchiC的K_m值为2.58mg/mL、V_max值为5.04mg/(mL·min)。降解结果表明，菌体的沉淀与上清及从上清中纯化的酶蛋白均有着较好的几丁质降解效应。【结论】杀鱼假交替单胞菌C923基因PpchiC编码GH18家族的几丁质酶，能被大肠杆菌高效表达且降解几丁质效应明显，这为PpchiC及菌株C923的应用提供了参考依据。

摘要:【背景】沙福芽孢杆菌ST7菌株具有较强的锰氧化能力，但其分子机制不清楚。【目的】着重研究鞭毛马达开关蛋白基因(fliY)对沙福芽孢杆菌锰氧化能力的影响。【方法】根据同源重组原理，以沙福芽孢杆菌ST7菌株为起始菌株，构建fliY基因敲除的突变株△fliY，测定菌落迁徙、细菌生物膜和锰氧化率等，研究fliY基因突变后菌株的运动能力、生物膜生成和锰氧化能力是否发生变化。【结果】经克隆测序，证实突变株△fliY中fliY基因的后半段被卡纳霉素抗性基因取代，fliY基因失活；与野生型菌株ST7相比，突变株△fliY在全营养的LB培养基中生长变化不大，但在含锰的PYCM培养基中，突变株的生长速度减慢、菌落较小、生物膜生成量显著下降，运动性和锰氧化能力分别下降65%和20%。【结论】fliY基因不仅影响菌株的生长和运动，而且参与细菌的趋化和锰氧化等生物学过程。

摘要:【背景】关于高原生境轮作制度对土壤固氮微生物群落组成及多样性的影响研究尚少。【目的】深入认识攀西高原不同轮作制度对农田土壤肥力及土壤固氮微生物nifH基因群落结构与多样性的影响，以期建立合理的轮作制度。【方法】以凉山州冕宁县不同作物轮作制度[包括光叶紫花苕-烤烟(分轮作15年和20年两种，分别为G1和G2)、苦荞-烤烟(KQ)、大麦-烤烟(DM)和撂荒(CK)]的土壤为研究对象，通过化学分析和Illumina MiSeq技术，对土壤理化性质、土壤固氮微生物nifH基因多样性及群落组成进行分析。【结果】撂荒土壤全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳和含水量最显著(P<0.05)。KQ轮作下土壤有效磷和速效钾分别提高了43.0%和2.60%，而DM轮作下的土壤理化性质均下降。土壤固氮酶活以撂荒土壤最高，G2轮作最低。土壤固氮微生物nifH基因多样性以G1轮作最高、G2轮作最低，门水平上以变形菌门(Proteobacteria)是优势共有nifH基因类群，相对丰度占群落的63.0%-92.4%；属水平上，偶氮氢单胞菌属(Azohydromonas)是不同轮作制度下的优势物种，慢生根瘤属(Bradyrhizobium)是撂荒土壤中的优势物种。【结论】冗余分析发现，土壤pH和含水量是驱动土壤固氮微生物nifH基因的群落组成的关键因子。本研究表明不同轮作制度可以明显改变土壤肥力状况和固氮微生物nifH基因群落组成，其中以光叶紫花苕-烤烟轮作15年的影响最明显，可以提高土壤养分含量，增加土壤固氮微生物nifH基因多样性。

摘要:【背景】枯草芽孢杆菌N2-10是一株具有较强抑菌能力且能产纤维素酶等多种水解酶的革兰氏阳性菌，在发酵饲料中具有较大的应用潜力。【目的】通过获得枯草芽孢杆菌N2-10的全基因组序列信息，进一步解析菌株次级代谢产物合成基因信息，并通过比较基因组学分析菌株N2-10与模式菌株的差异性，为阐明N2-10抑菌和益生机制提供理论基础。【方法】通过二代Illumina NovaSeq联合三代PacBio Sequel测序平台，对菌株N2-10进行全基因组测序，将测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释，并利用比较基因组学分析N2-10与其他菌株的差异。【结果】菌株N2-10基因组大小为4036899bp，GC含量为43.88%；共编码4163个编码基因，所有编码基因总长度为3594369bp，编码区总长度占基因组总长度的89.04%；含有85个tRNA、10个5S rRNA、10个16S rRNA、10个23S rRNA，以及2个CRISPR-Cas、1个前噬菌体和6个基因岛；在GO(gene ontolog)、COG(clusters of orthologous groups of protein)、KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genome)、CAZy(carbohydrate-active enzyme)数据库中分别注释到3048、3177、3894、145个基因；此外，菌株N2-10共注释到10个次级代谢产物合成基因簇，包括根霉素A、表面活性素、bacillaene、丰原素、儿茶酸铁载体杆菌苷、芽孢杆菌素A、溶杆菌素生物合成基因簇和3个未知基因簇；比较基因组分析结果表明，菌株N2-10与模式菌株枯草芽孢杆菌168具有较高相似性。【结论】通过全基因组测序技术揭示了菌株N2-10的遗传信息，为深入了解N2-10产生多种次级代谢产物提供了参考，为进一步开发利用N2-10提供了坚实有力的依据。

摘要:【背景】褪黑素(melatonin)是动植物内广泛存在的一种小分子生物胺类物质，在促进生物生长和提高环境耐受性等方面发挥重要作用。木霉(Trichoderma)既是重要的生防菌株也是高效的工业产品生产菌株，能够合成丰富的代谢产物。【目的】针对目前木霉菌株中还未发现褪黑素合成的问题，构建具有褪黑素合成能力的绿色木霉(Trichoderma viride)工程菌，并对其生理特性进行研究。【方法】在绿色木霉Tv-1511中异源表达了来源于人基因组的芳烷基胺N-乙酰转移酶(aralkylamine N-acetyltransferase,AANAT)编码基因hAANAT和乙酰复合胺-O-甲基转移酶(acetylserotonin-O-methyltransferase,ASMT)编码基因hASMT，高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测了木霉工程菌合成褪黑素的产量，并利用生化方法检测了工程菌的生长、抗逆及对植物的促生抗病能力。【结果】获得了具有褪黑素合成能力的绿色木霉工程菌，此株工程菌具有更好的生长和产孢特性、更强的逆境胁迫耐受能力、更高的病原菌拮抗性，以及更有效的植物促生能力。【结论】褪黑素对绿色木霉的生长和抗逆具有积极的作用，通过遗传改造获得具有褪黑素合成能力的木霉菌株，对工农业生产应用具有重要意义。

摘要:【背景】高温引起的微生物活性降低是限制园林绿化废弃物堆肥过程中木质素降解的主要因素。【目的】驯化一株木质素降解菌芽孢杆菌NO.2，提高其在高温下的微生物活性，探究其生长情况及酶学特性。【方法】采用温度梯度方法驯化菌株，以菌株生长曲线、酶活力、木质素降解率为评价指标，探究驯化前后菌株间差异，以及驯化后菌株所产木质素降解酶的酶促反应温度和pH范围。【结果】与原菌株相比，驯化后菌株在60℃培养时最大生物量间差异不显著；漆酶(laccase,Lac)、锰过氧化物酶(manganese peroxidase,MnP)和木质素过氧化物酶(lignin peroxidase,LiP)酶活力得到进一步提高，分别提高了30.75%、35.98%和29.62%，木质素降解率提高60.52%。酶学性质研究表明，驯化后菌株所产Lac、MnP和LiP在20-60℃、pH3.0-9.0范围内酶活力均较高，而且具有较好的稳定性，稳定性依次为Lac>LiP>MnP。【结论】温度梯度驯化方法可有效提高微生物对高温环境的适应性，扩大木质素降解酶的酶促反应温度和pH范围，在进一步自主研制专用降解园林废弃物微生物菌剂中具有应用潜能。

摘要:【背景】药用植物内生细菌能产生与寄主植物相同或相似的化合物及一些新的次级代谢产物等，具有促进宿主植物生长、抵抗病虫害、降解有毒有害化合物等作用。【目的】进一步提高苹果腐烂病生物防治的效率，丰富新疆药用植物内生细菌拮抗功能菌株的资源库。【方法】从新疆伊犁新源县和塔城额敏县野果林中采集带腐烂病病斑的果树枝条，分离鉴定苹果腐烂病病原菌，并采用平板对峙法从药用植物内生细菌中筛选对苹果腐烂病具有抑制作用的拮抗菌株。【结果】从两地共分离获得234株分离株，筛选鉴定出25株Valsa malicola和2株Valsa mali；同时，筛选出92株具有抑菌效果的内生细菌菌株，其中70株来自甘草植物内生细菌。【结论】药用植物甘草中富含较为丰富的抗苹果腐烂病病原菌的微生物菌株资源。本研究在新疆野果林苹果腐烂病的生物防治及药用植物内生细菌的开发利用等方面具有重要意义。

摘要:【背景】东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)专性侵染成年蜜蜂中肠上皮细胞而导致的微孢子虫病给养蜂业造成严重损失。【目的】检测东方蜜蜂微孢子虫nce-miR-23928及其靶基因在侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂过程的表达谱，为深入探究nce-miR-23928在东方蜜蜂微孢子虫侵染中的功能及调控机制提供依据。【方法】通过RNAhybrid、miRanda和TargetScan软件预测nce-miR-23928的靶基因。使用Blast工具将上述靶基因比对到基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因和基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)、Nr和Swiss-Prot数据库以获得相应注释。采用实时荧光定量PCR(real time quantitative PCR,RT-qPCR)技术检测nce-miR-23928及其靶基因在东方蜜蜂微孢子虫侵染意蜂工蜂过程中的相对表达量。【结果】相较于接种后1d(1 day post infection,1dpi)，nce-miR-23928的表达量在2dpi基本不变，而在4、6、8dpi均为显著下调(P<0.05)，总体表现出下降的表达趋势。预测到nce-miR-23928的15个靶基因，分别有9、4、15和9条靶基因可注释到GO(3个条目)、KEGG(7条通路)、Nr和Swiss-Prot数据库。与1dpi相比，靶基因ABCT的表达量在2、4、6、8dpi皆显著下调；靶基因SPTK的表达量在4、6、8dpi均显著上调。【结论】明确nce-miR-23928及其靶基因ABCT和SPTK在东方蜜蜂微孢子虫侵染意蜂工蜂过程中的动态表达规律，揭示nce-miR-23928通过正调控ABCT表达和负调控SPTK表达可能在东方蜜蜂微孢子虫的侵染过程中起调节作用。

摘要:【背景】低温是影响北方温室番茄稳产与高产的主要障碍因子，前期研究明确链霉菌(Streptomycessp.)TOR3209能显著提高番茄的耐低温能力。【目的】揭示菌株TOR3209提高番茄抗冷性与番茄内生细菌结构和特性的关系。【方法】在番茄根部施用TOR3209菌剂，分别在低温(5℃)和常温(25℃)条件下，采用平板分离法和16S rRNA基因序列扩增研究菌株TOR3209处理对番茄根系和茎部内生细菌菌群结构的影响。【结果】共分离、纯化获得内生细菌69株，分属4门20科28属。分析发现，与对照相比，在低温和常温下，接种菌株TOR3209均可提高番茄根茎内生细菌群落的丰富度和多样性。在门水平上，番茄根茎厚壁菌门的相对丰度显著提高，变形菌门和拟杆菌门的相对丰度显著降低；在属水平上，芽孢杆菌属的相对丰度显著提高，假单胞菌属和黄杆菌属的相对丰度则显著降低；在种水平上，菌株TOR3209处理能显著提高番茄根茎解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)和阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)等共有芽孢杆菌的相对丰度。常温和低温条件下，TOR3209处理的番茄植株中均分离出威兹曼芽孢杆菌(Bacillus wiedmannii)、耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans)和约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)，实验证明这3株菌具有促进番茄生长和提高其耐冷的功能，均可显著提高番茄植株的株高、叶面积和生物量，其中耐寒短杆菌提高番茄植株生物量作用效果最为明显，与对照相比，地下部与地上部的鲜重分别提高55.13%和51.03%，干重分别提高48.37%和50.95%。未分离出冰核细菌成团泛菌(Pantoea agglomerans)、地中海假单胞菌(Pseudomonas mediterranea)和皱纹假单胞菌(Pseudomonas corrugate)等条件致病菌。【结论】菌株TOR3209介导番茄根际后优化了番茄内生细菌的菌群结构，耐冷促生等功能菌增多，条件致病菌减少，对提高番茄耐低温能力起到了重要作用。

摘要:【背景】达乌里胡枝子(Lespedeza daurica)是黄土高原地区退化盐碱草地修复和改良的重要乡土草，植物-内生细菌共生体在维持甚至提升植物抗逆性方面发挥重要作用。【目的】筛选优势达乌里胡枝子耐盐碱内生细菌，对其基本特性、耐盐碱能力和促生特性进行评价。【方法】从山西省人工栽培达乌里胡枝子根系中筛选出一株耐盐碱的内生细菌菌株DP20，通过形态学观察、生理生化测定和16S rRNA基因序列分析对该菌株进行鉴定；利用不同盐碱浓度(0、1%、3%、5%、7%)和不同pH值(7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0)的液体培养基测定其菌株密度；采用功能性培养基测定其促生特性，对促生产物进行定量测定；采用培养皿滤纸法验证该菌对达乌里胡枝子种子萌发及生长的影响，采用平板试验法分析该菌对拟南芥生长的影响。【结果】菌株DP20为路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii)，其生长最适盐浓度为0-5%，最高耐受浓度达7%。菌株DP20具有产生长素吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)能力，可达30.81mg/L；具有溶解有机磷能力，溶磷量为0.53mg/L；该菌株兼具分泌铁载体和有机酸能力，其中铁载体的相对表达量(SU值)达67.67%；并且可在无氮固体培养基上生长。菌株DP20显著提高了达乌里胡枝子种子发芽率，提高了达乌里胡枝子和拟南芥植株鲜重，促进了达乌里胡枝子和拟南芥根系发育。【结论】耐盐碱菌株DP20促生性能显著，这为后期应用于达乌里胡枝子改良晋北盐碱土地提供了高效促生、耐盐碱的内生细菌资源，同时有助于开发路德维希肠杆菌在微生物菌剂方面的潜能。

摘要:【背景】木霉是广泛分布于自然界中的一类真菌，能产生多种酶类和次生代谢产物，具有促进植物生长、提高土壤肥力、拮抗多种土传病原菌等作用。【目的】优化3株植物根际促生真菌(长枝木霉MD30、桔绿木霉JS84及贵州木霉NJAU4742)的固体发酵条件，探究不同发酵条件对木霉产孢量的影响，为木霉菌的生产提供参考。【方法】采用单因素试验和响应面法，对3种木霉在不同发酵条件下的产孢量进行测定并优化，分析了氮源添加、初始pH、物料厚度、接种量、温度等因子对固体发酵的影响。【结果】单因素试验表明，长枝木霉MD30、桔绿木霉JS84与贵州木霉NJAU4742固体发酵时，最佳发酵温度均为28℃、最优木霉菌液接种量均为10%、物料发酵厚度均为3.0cm，但最佳的初始物料pH与氨基酸水解液添加量有所不同，其中，长枝木霉MD30与贵州木霉NJAU4742发酵最佳的初始pH值为5.0，而桔绿木霉JS84为3.0；长枝木霉MD30与贵州木霉NJAU4742发酵最佳的氨基酸水解液添加量为10%，而桔绿木霉JS84为5%。通过试验分析，确定初始pH、物料厚度、温度为影响产孢量的3个重要因素。响应面分析得到最佳发酵条件：长枝木霉MD30固体发酵最佳条件为初始pH值为5.0，物料厚度3.0cm，温度27.4℃，在此优化条件下每克干重的固体产物中孢子数量高达6.3×10⁹CFU；桔绿木霉JS84固体发酵最佳条件为初始pH值为3.0，物料厚度3.0cm，温度28.8℃，在此优化条件下每克干重的固体产物中孢子数量高达6.9×10⁹CFU；贵州木霉NJAU4742固体发酵最佳条件为初始pH值为5.0，物料厚度3.3cm，温度26.7℃，在此优化条件下每克干重的固体产物中孢子数量高达5.1×10⁹CFU。【结论】响应面优化试验能提高试验效率，增大木霉产孢量，降低生产成本，有利于田间应用和菌剂的商业化生产。

摘要:【背景】秸秆还田在改善土壤肥力和丰富营养等方面有重要作用，但是也存在秸秆难以快速降解利用和病原真菌病害威胁的问题。【目的】为解决还田秸秆的降解和病原真菌病害问题，从长期秸秆还田地区采集样品，从中筛选出具有降解秸秆和抑菌功能的菌株。【方法】采用稀释分离法、苯胺蓝染色法和刚果红染色法等对秸秆高效降解菌株进行筛选，通过16S rRNA基因测序及构建系统发育树进行菌株鉴定。采用对峙培养法测定筛选到的秸秆降解菌株对玉米大斑病菌(Setostphaeria turcica)、梨黑斑病菌(Alternaria kikuchiana)、马铃薯早疫病菌(Alternaria solani)、链格孢属真菌(Alternaria alternata) ACCC38230和ACCC38231等5种供试植物病原真菌的抑制作用。以玉米大斑病菌(Setostphaeria turcica)为后期供试植物病原真菌，测定拮抗菌株代谢产物的抑菌能力；通过观察拮抗菌株粗提液对玉米大斑病菌分生孢子萌发和菌丝生长的影响，从而测定菌株对病原真菌的抑制作用。【结果】从秸秆还田土壤中分离筛选获得3株高效降解纤维素及木质素菌株并命名为JY122、ZY133和JY215。通过形态学观察和16S rRNA基因测序鉴定上述菌株全部为芽孢杆菌属(Bacillus)。通过系统发育树分析结果表明，JY122与蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)相似性为99.4%，ZY133与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)相似性为100%，JY215与贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)相似性为99.1%。平板对峙实验结果显示，JY122、ZY133和JY215菌株对不同种属的植物病原真菌均有较强的抑制作用，抑制率高达43.74%-67.54%。此外，上述芽孢杆菌代谢产物具有抑菌活性及很强的热稳定性，经95℃处理后依然具有良好的抑菌效果。【结论】筛选获得的JY122、JY133和JY215菌株具有高效降解纤维素/木质素能力，抑制多种植物病原真菌生长，代谢产物抑菌能力强且热稳定性高。这为玉米秸秆还田提供菌株资源，也为进一步解决秸秆还田难点提供了新方法和思路。

摘要:【背景】产香酵母可赋予葡萄酒独特的香气，因此，分离筛选优良产香酵母对酿造具有地域风味的特色葡萄酒具有重要意义。【目的】从中条山野生葡萄中筛选产香酵母，进行种群鉴定和生理生化特性研究，并将其应用于葡萄酒发酵过程，研究其对葡萄酒香气成分的影响。【方法】采用稀释涂布平板法从中条山野葡萄中分离筛选酵母菌，对其进行分子生物学鉴定。优选其中具有显著香气的产香酵母，与酿酒酵母F15进行混合发酵，采用气相色谱质谱联用(gas chromatograph-mass spectrometer,GC-MS)对香气成分进行分析，采用半定量法测定香气成分含量。【结果】共分离获得各种菌株13株，26S rRNA基因D1/D2区序列分析表明它们分布于Issatchenkia、Torulaspora、Pichia、Saccharomyces和Rhodotorula等5个不同属内。优选其中一株香气较为浓郁的酵母菌株Issatchenkia orientalis strain XS-6开展研究，结果发现该菌株最高耐受乙醇浓度为8%，最高耐受NaCl浓度为6%，最适生长温度为38℃。与酿酒酵母F15混菌发酵的葡萄酒中共检测出31种香气成分。香气物质总含量较单菌发酵增加19.8%，其中11种香气成分含量增加明显，尤其是具有玫瑰香气的苯乙醇。醇类与酯类物质含量较单菌发酵增加19.6%，并发现了香草酸乙酯(ethyl vanillate)、邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate)等7种新的酯类物质。【结论】产香酵母XS-6对乙醇、NaCl、温度等具有良好的耐受性，而且与酿酒酵母F15混菌发酵对西拉葡萄酒香气成分具有明显的影响，可能在改善葡萄酒风味方面具有潜在的应用价值。

摘要:【背景】德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)作为酸奶的常用发酵剂，在乳制品生产中的应用十分广泛。【目的】在前期研究基础上，以筛选出的具有良好风味的复配发酵剂(复配比为1:100) L. delbrueckii subsp. bulgaricus IMAU20312与S. thermophilus IMAU80809为实验对象，分析牛乳在发酵及贮藏期间风味物质的动态变化规律，为发酵剂的开发与应用提供依据。【方法】采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)结合电子鼻技术检测并解析新鲜牛乳在发酵及贮藏阶段所产生的挥发性风味物质。【结果】该发酵剂在牛乳发酵及贮藏期间产生酸类物质23种，醛类物质13种，醇类物质15种，酮类物质18种，酯类物质11种，烷烃类物质22种。香气活度值(odor activity value,OAV)结果表明发酵乳中关键性风味物质(OAV≥1)有2种，而其他化合物如1-辛烯-3-醇、3-羟基丁醛、3-甲基-正丁醛、2,3-丁二酮、2-壬酮及己酸乙酯等对发酵乳的整体风味起修饰作用(0.1≤OAV<1)。热图聚类分析的结果表明牛乳在发酵与贮藏期间产生的风味物质有显著差异，类似的分析结果在电子鼻系统检测分析中也有发现。【结论】该复配发酵剂在牛乳发酵和贮藏期间能产生的多种风味物质，这些化合物能赋予产品良好的风味。

摘要:【背景】对郁金香的研究主要集中在种质资源、引种栽培、扩繁育种及化学成分分析方面，而关于伊犁野生郁金香内生菌的研究尚未见报道。【目的】从伊犁野生郁金香中筛选出内生真菌并对其进行抑菌及抗氧化活性研究。【方法】采用组织块培养法和平板划线法对伊犁野生郁金香内生菌进行分离纯化；用斜面低温保存法对内生菌进行保存；以形态学方法和分子生物学方法对分离出的内生真菌进行鉴定；通过液体发酵得到次级代谢产物，对乙酸乙酯萃取发酵产物进行滤纸片抑菌分析。使用Fe³⁺总还原能力法、2-2'二苯基-1-三硝基苯肼(2,2'-diphenyl-1-picrylhydrazyl，DPPH)自由基法、2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonicacid,ABTS]自由基法及羟基自由基法比较菌株乙酸乙酯层和水层的抗氧化活性。【结果】从伊犁野生郁金香中分离获得一株内生真菌，经鉴定为曲霉属(Aspergillus)烟曲霉(Aspergillus fumigatus)，简称为YGL-1。YGL-1对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、白色念珠菌(Candida albicans)均具有显著的抑菌活性。经抗氧化活性实验发现有机溶剂层和水层都具有还原Fe³⁺和清除DPPH自由基、ABTS自由基、羟基自由基的能力，尤其是清除DPPH自由基和ABTS自由基，抗氧化活性的能力均随着浓度的增高而增强，属于剂量依赖型。当两相溶剂萃取粗提物浓度为2.0mg/mL时，有机溶剂层清除DPPH自由基效率为91.45%，清除ABTS自由基效率为99.84%。YGL-1的发酵产物具有较强的抗氧化活性，主要分布在有机溶剂层，其次分布于水层。【结论】从伊犁野生郁金香中分离纯化出一株内生真菌，为曲霉属(Aspergillus)烟曲霉(Aspergillus fumigatus)。研究结果预示郁金香内生烟曲霉是产生抑菌、抗氧化活性物质的重要资源，YGL-1菌株可作为进一步的实验研究对象。

摘要:【背景】肠道菌群与宿主的消化吸收、免疫抵抗和行为等息息相关，并受宿主的饮食、生活环境等因素影响。【目的】人工辅助投食能增加野生动物的营养摄入，但对其肠道菌群影响的研究较少。【方法】以云南白马雪山国家级自然保护区内的野生和人工辅助投食滇金丝猴群的新鲜粪便为材料，通过高通量测序探究人工辅助投食对猴群肠道菌群的影响。【结果】人工辅助投食的猴群肠道菌群丰富度、均匀度及谱系多样性更高，并且个体间群落组成差异更小。通过多级物种差异判别分析(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)分析发现，人工辅助投食对20种不同分类水平的细菌相对丰度有影响，包括提升了厚壁菌门(Firmicutes)等8种类群的相对丰度，降低了变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等12种类群的相对丰度。通过构建微生物相关网络发现，野生猴群肠道菌群网络结构更加复杂，鲁棒性更高。京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)功能预测结果表明，人工辅助投食降低了猴群肠道菌群降解代谢功能，这可能与投食增加了易降解的高营养物质摄入比例有关。【结论】本研究揭示了人工辅助投食对滇金丝猴肠道菌群的作用是多方位的，菌群的多样性、群落组成、相关网络结构等均需纳入探究范畴。

摘要:【背景】七味白术散可用于治疗气阴两虚所致的消渴病，尤其近些年来在改善糖尿病胰岛素抵抗方面得到广泛使用。【目的】观察七味白术散对糖尿病大鼠肠道屏障和炎症因子的影响，并探讨其作用机制。【方法】60只无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级SD雄性大鼠随机分为空白组、模型组、二甲双胍组和七味白术散高、中、低剂量组，每组10只。腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)的方法建立糖尿病大鼠模型，空白组大鼠给予正常饮食，模型组、二甲双胍组和七味白术散高、中、低剂量组给予高糖高脂饮食。造模成功后分别用二甲双胍和七味白术散灌胃处理，空白组和模型组生理盐水灌胃。观察治疗前后大鼠的一般生存状况；药物干预4周后，全自动生化分析仪检测空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、空腹胰岛素(fasting insulin,FINS)、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)；酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定血清白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平；采用苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色法观察各组大鼠结肠组织病理改变，免疫组化法观察结肠组织occludin蛋白的表达位置及表达水平，Western blotting法检测回肠组织中zonula occludens-1(ZO-1)、occludin、toll-like receptor 4(TLR4)、核因子kappa B(nuclear factor kappa B,NF-κB)蛋白的表达。【结果】与空白组比较，造模后的各组大鼠空腹血糖值≥11.1mmol/L，差异有统计学意义(P<0.01)。与模型组比较，七味白术散低、中剂量组大鼠FBG有所下降，差异无统计学意义(P>0.05)；七味白术散高剂量组和二甲双胍组大鼠FBG均明显下降，与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较，七味白术散低、中、高剂量组和二甲双胍组大鼠FINS、LPS、IL-6、TNF-α水平均显著降低，差异有统计学意义(P<0.01)。与空白组比较，模型组大鼠肠道细胞排列紊乱，肠绒毛断裂不全且间隔稀疏，杯状细胞明显减少且分布不均，同时伴有中性粒细胞渗出，occludin蛋白平均光密度值显著降低(P<0.01)。与模型组比较，七味白术散高剂量组及二甲双胍组大鼠肠绒毛排列较为整齐，完整性较好，结肠杯状细胞数量均有不同程度的恢复，中性粒细胞渗出减少，occludin蛋白平均光密度值均有不同程度升高(P<0.01)。Western blotting显示，与模型组比较，七味白术散高剂量组及二甲双胍组大鼠回肠组织ZO-1、occludin蛋白表达量均升高，差异有统计学意义(P<0.01)，TLR4、NF-κB蛋白表达量均降低，与模型组比较差异有统计学意义(P<0.01)。【结论】七味白术散可以通过上调肠道紧密连接蛋白的表达促进肠黏膜机械屏障修复，维持紧密连接的完整性，降低血清LPS水平，抑制TLR4/NF-κB通路，减少IL-6、TNF-α等炎症因子的释放，从而减轻机体炎症反应，改善胰岛素抵抗。

摘要:沃尔巴克氏体(Wolbachia)作为节肢动物的胞内共生菌，可以引起宿主产生雌性化、孤雌生殖、杀雄和胞质不相容性(cytoplasmic incompatibility,CI)4种生殖表型。其中CI是最常见的现象，表现为受感染的雄性昆虫与未感染或感染不兼容Wolbachia的雌性昆虫交配时引起胚胎死亡；而雌性感染同种Wolbachia时胚胎能够正常发育。CI是由被称为CI因子(cifA和cifB)的Wolbachia基因对调控的。其中，CifB作为毒剂在雄性中表达诱导产生CI，而CifA作为解毒剂在雌性中表达拯救CI。本文综述了CI因子结构、功能和作用机制的研究，以期为未来利用Wolbachia和CI进行蚊媒疾病和农业虫害的防控奠定基础。

摘要:牙周病是累及牙周支持组织的慢性感染性疾病。牙菌斑生物膜中的微生物及其代谢产物是其必不可少的始动因素，可导致口腔微生态失衡和宿主免疫反应，最终引起牙周病的发生发展。目前，牙周病的基础治疗主要是机械清除牙菌斑生物膜和牙石，但治疗效果具有局限性。益生菌通过产生抑菌物质、刺激局部免疫反应、与致病菌争夺黏膜受体和营养物质，从而改善口腔微生态平衡，促进牙周病的治疗。本文就近年来益生菌在牙周病治疗上的实验和临床研究、作用机制、安全性等进行综述，为将来益生菌辅助治疗牙周病的应用提供参考。

摘要:天然产物结构复杂、活性多样，是新药开发的重要来源，对天然产物生物合成途径的研究，有利于探索酶催化的合成机制，促进复杂天然产物的应用。天然产物的生物合成由其对应的基因簇调控，其中大量天然产物生物合成基因簇(biosynthetic gene clusters,BGCs)在野生型菌株中无法表达或表达量低。对这些基因簇的研究，需要进行克隆表达，而如何克隆大片段基因簇并使其表达，从而发现新型天然产物是一个具有挑战性的问题。其中构建基因组文库、转化关联重组(transformation-associated recombination,TAR)、Red/ET重组等是克隆大片段基因簇的重要技术。本文从克隆技术的策略和应用两个方面，总结了这3种克隆技术目前的研究进展，讨论了目前大片段基因簇克隆技术面临的挑战，为研究大片段基因簇提供方法学借鉴。

摘要:人体皮肤表面定居着多种微生物，这些微生物与皮肤健康密切相关。表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)是正常人群皮肤表面微生物的主要成员之一，对维持皮肤的健康状态发挥着重要作用。在正常生理环境下，表皮葡萄球菌通过抗菌肽参与皮肤固有免疫，其细胞壁成分脂磷壁酸有助于适应性免疫系统的发育和启动，从而调节皮肤免疫过程。通过分泌鞘磷脂酶，表皮葡萄球菌可以对皮肤上的神经酰胺进行补充，同时可以增强角质形成细胞间的紧密连接，进而维护皮肤屏障稳态。表皮葡萄球菌可以和多种细菌进行交流，在皮肤抗菌防御中发挥着良性的作用，并且可以促进皮肤的再上皮化，加速伤口修复。本文归纳总结了表皮葡萄球菌在维持健康皮肤方面的最新研究结果及认识，有助于深入了解其作为潜在益生菌充分发挥对皮肤的有益影响，为皮肤病的治疗及化妆品的研发提供借鉴。

摘要:反刍动物的瘤胃是已知的纤维降解能力最强的天然发酵罐，其发酵粗纤维的能力很大程度上依赖于其中栖息的各类微生物的功能。厌氧真菌作为瘤胃内的一类低丰度菌群，最先定殖到宿主动物摄入的纤维质饲料上，并通过分泌大量高效的碳水化合物活性酶降解粗纤维。然而，由于缺乏足够的基因组信息和有效的厌氧真菌遗传操作系统，目前国内外对厌氧真菌分泌的纤维降解酶及其降解机制的研究进展有限。本文对厌氧真菌的分类及已发表的基因组信息进行概述，介绍了各类纤维降解酶及纤维小体的组成结构和催化机制特点，并对纤维降解酶在生物质能、饲料处理、纺织造纸及食品加工等方面的应用进行总结。研究厌氧真菌纤维降解酶的作用特性，将有助于完善其在瘤胃环境中有效竞争资源并降解粗纤维的知识体系，也将进一步了解其生物技术应用潜力，为工业生产中应用酶制剂提供新思路。

摘要:水稻是世界上近一半人口的主粮作物，也被认为是研究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与非豆科植物共生的模式寄主植物。由于研究手段的限制，长期以来对稻田AMF多样性和生态功能的认识不够深入。近10年来，随着高通量测序技术的发展，越来越多的研究表明，AMF在稻田生态系统中普遍存在。新技术的发展极大地推动了稻田生态系统中AMF生态功能及其与水稻互作的研究。本文综述了稻田生态系统丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)共生体的建立、AMF的多样性及其影响因素、AMF的生态功能、AMF在水稻栽培中的潜在应用等，并对未来AMF与水稻研究进行了展望。研究表明，AM共生体的建立依赖AMF和水稻间一系列复杂的信号识别、交换和传导机制；相较于稻田湿地环境，旱作环境水稻根中AMF的定殖率更高，而且受寄主植物、环境因子和栽培管理措施等因素影响；AMF在调控水稻生长、营养吸收、抵御环境胁迫、降低稻田甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)排放等方面发挥着重要功能；AMF与其他微生物联合作用可以更好地帮助水稻吸收养分和抵御环境胁迫。基于稻田生态系统AMF研究进展和未来发展趋势的分析，本文讨论了该研究领域目前存在的问题和不足，指出后续研究应深入探讨AMF多样性水平及其生态功能之间的联系，加深对水稻-AMF相互识别的信号机制及共生建立和维持的分子级联反应的认识，并深入挖掘AMF促进水稻养分吸收、增强水稻抗逆性、降低稻田温室气体排放等分子机制。

摘要:自然条件变化和人类活动不仅加剧了土壤酸化，扩大了酸性土壤面积，而且严重影响了土壤氮循环。氨氧化过程作为硝化作用的限速步骤，是全球氮循环的核心环节，受到国内外研究者的广泛关注。探究酸性土壤氨氧化作用及其功能微生物对完善氮循环机制和促进土壤养分循环具有重要意义。本文主要综述了土壤中氨氧化代谢途径，对比了氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)和全程硝化菌(complete ammonia oxidizers,Comammox)对酸性土壤氨氧化作用的相对贡献，分析了微生物内源功能差异及pH、底物浓度等外部环境因素对氨氧化微生物丰度、活性和群落结构的影响，最后对氨氧化微生物研究进行了展望，以期为酸性土壤氨氧化作用研究和微生物修复技术应用与实践提供科学参考。

摘要:微生物学是水产养殖专业的一门重要的专业课，其实验教学则是将理论知识转化为实践能力的重要途径，在专业人才培养中占据重要地位。由于微生物学实验具有操作过程烦琐、耗时较长等特点，在有限的课时内，学生无法经历每一个实验步骤，系统完成全部实验过程，教学效果往往不尽如人意。本文将本科生助教模式应用于微生物学实验教学中，让助教利用碎片化的时间进入实验室，参与实验设计、试剂和培养基配制、微生物分离和纯化等工作，掌握较扎实的实验技能，然后回到课堂，充当师生沟通的桥梁，协助教师指导学生实验。助教的学习兴趣和综合素质得以提高，学生在实验中的错误得到及时纠正，教学效果也得到提升。